煤炭开采与加工利用作业指导书

煤炭开采与加工利用作业指导书TOC\o"1-2"\h\u19946第1章煤炭开采概述 342241.1煤炭资源分布与类型 3162841.2煤炭开采技术与工艺 429857第2章煤矿安全基础知识 4229652.1煤矿安全法律法规 4318672.2煤矿安全隐患排查与治理 5171092.3煤矿应急预案 513748第3章煤炭地下开采 5218903.1地下开采工艺 5282343.1.1开采方法 5222793.1.2采煤工艺 6287973.1.3通风与排水 687753.2井筒施工与支护 6263303.2.1井筒施工 6199673.2.2井筒支护 6291603.3巷道掘进与支护 6210753.3.1巷道掘进 610363.3.2巷道支护 640023.3.3巷道通风与排水 6321453.3.4巷道施工安全措施 626850第4章煤炭露天开采 746084.1露天开采工艺 7302454.1.1露天煤矿概述 723464.1.2露天开采工艺流程 7143194.1.3露天开采方法 7167874.2露天开采设备与作业 7149764.2.1露天开采设备 7182064.2.2设备选型与配置 7205534.2.3露天开采作业 7102784.3露天矿环境保护与生态修复 813114.3.1环境保护 8175234.3.2生态修复 8143134.3.3环保监测与管理 827810第5章矿井通风与排水 8304275.1矿井通风系统 876695.1.1通风系统设计 8231715.1.2通风设备选型与布置 8178485.1.3通风系统运行与管理 8159145.2矿井排水系统 942415.2.1排水系统设计 9267155.2.2排水设备选型与布置 9116305.2.3排水系统运行与管理 932185.3矿井安全监测与监控系统 9268795.3.1安全监测系统 959785.3.2监控系统 9281195.3.3监测与监控系统运行与管理 9100第6章煤炭洗选与加工 957966.1煤炭洗选工艺与设备 9313296.1.1概述 9274256.1.2煤炭洗选工艺 9221826.1.3煤炭洗选设备 10260386.2煤炭加工方法与设备 10253096.2.1煤炭加工方法 10201826.2.2煤炭加工设备 10310576.3煤炭洗选与加工过程中的环保措施 1093776.3.1粉尘治理 101566.3.2污水处理 11308116.3.3废渣处理 11158056.3.4噪音治理 11145056.3.5环保监测 1113279第7章煤炭质量检测与评价 11222057.1煤炭质量指标与标准 11264577.1.1工业分析指标 11260657.1.2化学成分指标 11178407.1.3物理功能指标 1140127.1.4环境指标 11170557.1.5煤炭质量标准 11199647.2煤炭质量检测方法 11313497.2.1工业分析检测方法 1260887.2.2化学成分检测方法 12277197.2.3物理功能检测方法 12274757.2.4环境指标检测方法 12129987.3煤炭质量评价与分级 1282207.3.1煤炭质量评价方法 1263317.3.2煤炭质量分级 1225347.3.3煤炭质量检测与评价报告 123708第8章煤炭储存与运输 12319768.1煤炭储存设施与要求 12286208.1.1储存设施 1211748.1.2储存要求 12179308.2煤炭装卸与运输设备 13270448.2.1装卸设备 13206438.2.2运输设备 13187388.2.3设备要求 13117938.3煤炭物流管理 13200338.3.1物流计划 1346028.3.2物流调度 13265928.3.3物流监控 1364468.3.4质量管理 13270588.3.5成本控制 1347488.3.6环保与安全 1312735第9章煤炭利用与转化 1430959.1煤炭燃烧与发电 1414519.1.1煤炭燃烧原理 14117219.1.2煤炭发电技术 14109549.1.3燃煤发电环保措施 14306949.2煤化工产品制备 1460579.2.1煤化工概述 14268319.2.2煤气化技术 14212489.2.3煤液化技术 14283409.2.4煤化工产品制备 14294909.3煤炭转化新技术与发展趋势 14275429.3.1煤炭转化新技术 1427549.3.2煤炭转化发展趋势 151642第10章煤矿环境保护与可持续发展 152902210.1煤矿环境治理与保护 15676210.1.1环境治理原则 15575610.1.2环境治理措施 152402010.2煤矿资源综合利用 151269410.2.1煤炭资源合理开发 152550310.2.2煤炭洗选加工 15141510.2.3煤炭副产品利用 153071110.3煤矿可持续发展策略与实践 162242810.3.1优化产业结构 16550410.3.2创新驱动发展 167810.3.3绿色矿山建设 162499710.3.4社会责任与矿区和谐 162733910.3.5政策法规与监管 16第1章煤炭开采概述1.1煤炭资源分布与类型煤炭作为我国主要的能源之一，其资源分布广泛且类型丰富。我国煤炭资源主要分布在华北、华东、西北、西南等地区。其中，华北地区的煤炭资源最为丰富，包括山西、内蒙古等地，其煤炭储量和产量均居全国前列。按照煤岩类型和煤质特征，我国煤炭资源可分为以下几类：（1）烟煤：包括贫瘦煤、瘦煤、肥煤、焦煤、气肥煤等，其燃烧热值较高，是工业和民用燃烧的主要煤种。（2）无烟煤：燃烧热值高，硫分低，灰分低，主要用于电力、冶金、化工等行业。（3）褐煤：燃烧热值较低，水分较高，主要用于发电、供热等领域。（4）泥炭：煤化程度较低，主要用于农业、肥料等领域。1.2煤炭开采技术与工艺煤炭开采技术与工艺主要包括以下几种：（1）地下开采：地下开采是煤炭开采的主要方式，包括房柱式开采、长壁式开采、短壁式开采等工艺。1）房柱式开采：适用于煤层较厚、稳定性较好的煤层，通过设置房柱支撑，实现煤层的逐层开采。2）长壁式开采：适用于煤层厚度变化较小、稳定性较好的煤层，采用综采设备进行大面积、高效率的开采。3）短壁式开采：适用于煤层厚度变化较大、稳定性较差的煤层，采用小型设备进行灵活开采。（2）露天开采：露天开采适用于煤层埋藏较浅、地质条件简单的地区。其工艺主要包括剥离、采煤、排土等环节。（3）煤层气开采：煤层气作为一种清洁能源，其开采技术主要包括地面钻井、井下抽采等。1）地面钻井：在煤层上方钻探井，通过降低煤层压力，使煤层气释放并采集。2）井下抽采：在煤矿井下布置抽采钻孔，将煤层气抽出并利用。煤炭开采技术与工艺的选择需根据煤层的地质条件、煤质特性等因素进行综合考虑，以保证煤炭资源的合理开发和高效利用。第2章煤矿安全基础知识2.1煤矿安全法律法规煤矿安全法律法规是保障煤矿生产安全的重要依据。我国已形成了一套较为完善的煤矿安全法律法规体系，主要包括《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》、《煤矿安全监察条例》等。这些法律法规对煤矿生产中的安全责任、安全生产条件、处理等方面做出了明确规定，为煤矿安全生产提供了法律保障。2.2煤矿安全隐患排查与治理煤矿安全隐患排查与治理是预防煤矿的关键环节。煤矿企业应认真开展以下工作：（1）建立健全安全隐患排查制度，明确排查范围、内容、周期及责任人；（2）对煤矿生产过程中可能存在的安全隐患进行全面排查，包括但不限于井上下设施、设备、作业环境、作业人员行为等方面；（3）对排查出的安全隐患进行分类、登记、上报，制定整改措施，明确整改责任人和整改期限；（4）加强对安全隐患整改过程的监督和检查，保证整改措施落实到位；（5）定期对安全隐患排查与治理情况进行总结和分析，不断提高安全管理水平。2.3煤矿应急预案煤矿应急预案是煤矿应对突发的重要手段。煤矿企业应制定以下内容：（1）应急预案框架，明确组织机构、职责分工、应急资源等；（2）预警和监测，建立预警体系，对可能引发的隐患进行监测；（3）应急响应，包括报告、应急启动、救援力量调度、现场处置等环节；（4）应急保障措施，包括通信与信息保障、物资装备保障、人力资源保障等；（5）应急预案的培训和演练，提高全体员工的应急意识和应对能力；（6）应急预案的修订和完善，根据实际情况及时调整应急预案，保证其有效性。煤矿企业应严格执行煤矿安全法律法规，加强安全隐患排查与治理，制定完善的应急预案，为煤矿生产安全提供有力保障。第3章煤炭地下开采3.1地下开采工艺3.1.1开采方法煤炭地下开采主要包括倾斜长壁开采、走向长壁开采和短壁开采等方法。根据煤层倾角、厚度、地质条件及矿井生产规模等因素，合理选择开采方法。3.1.2采煤工艺地下煤炭开采工艺主要包括落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区等环节。根据煤层赋存条件、矿井生产能力及设备条件，选择合适的采煤工艺。3.1.3通风与排水为保证矿井生产安全，需对矿井进行有效通风和排水。通风系统应满足矿井需风量要求，降低矿井有害气体浓度；排水系统应保证矿井涌水及时排出，防止水害发生。3.2井筒施工与支护3.2.1井筒施工井筒施工主要包括钻探、爆破、出矸等工序。根据地质条件、矿井设计要求及施工设备，合理选择施工方法。3.2.2井筒支护井筒支护主要包括临时支护和永久支护。临时支护包括木支架、钢支架等；永久支护包括混凝土支护、钢筋混凝土支护等。根据井筒围岩稳定性、矿井生产年限等因素，选择合适的支护方式。3.3巷道掘进与支护3.3.1巷道掘进巷道掘进主要包括钻眼、爆破、出矸等工序。根据地质条件、矿井生产需求及设备条件，选择合适的掘进方法。3.3.2巷道支护巷道支护主要包括临时支护和永久支护。临时支护包括木支架、金属支架等；永久支护包括锚喷支护、砌碹支护等。根据巷道围岩稳定性、服务年限等因素，选择合适的支护方式。3.3.3巷道通风与排水为保证巷道施工安全，需进行有效通风和排水。通风系统应满足巷道需风量要求，降低有害气体浓度；排水系统应保证巷道涌水及时排出，防止水害发生。3.3.4巷道施工安全措施巷道施工过程中，应采取一系列安全措施，如加强现场安全管理、严格执行作业规程、提高施工人员安全意识等，保证巷道施工安全。第4章煤炭露天开采4.1露天开采工艺4.1.1露天煤矿概述煤炭露天开采是指在地表揭露煤层后，直接在露天条件下进行采掘作业的一种开采方式。该方式具有生产效率高、投资少、建设周期短等特点。4.1.2露天开采工艺流程煤炭露天开采工艺流程主要包括：剥离、采煤、排土、运输、破碎等环节。具体包括：（1）剥离：将地表覆盖物和煤层上部的岩土层剥离，露出煤层；（2）采煤：采用机械或人工方式对煤层进行采掘；（3）排土：将剥离的岩土层和采出的煤炭分别堆放；（4）运输：将煤炭从采掘工作面运至堆放场或加工厂；（5）破碎：对煤炭进行破碎，以满足用户需求。4.1.3露天开采方法根据煤层赋存条件、地形地貌、设备能力等因素，选择合适的露天开采方法，如单斗挖掘机开采、拉斗铲倒堆开采、轮斗挖掘机连续开采等。4.2露天开采设备与作业4.2.1露天开采设备露天开采设备主要包括：挖掘机、装载机、推土机、破碎机、运输车辆等。根据开采方法不同，选择相应的设备。4.2.2设备选型与配置根据煤炭露天开采的生产规模、地质条件、地形地貌等因素，合理选型与配置设备，保证生产效率和经济效益。4.2.3露天开采作业煤炭露天开采作业主要包括：（1）剥离作业：采用挖掘机、装载机等设备进行剥离，将岩土层和煤层分离；（2）采煤作业：采用挖掘机、推土机等设备进行采煤，提高煤炭采出率；（3）排土作业：采用推土机、装载机等设备进行排土，合理堆放岩土层；（4）运输作业：采用自卸车、皮带输送机等设备进行煤炭运输；（5）破碎作业：采用破碎机进行煤炭破碎，满足用户需求。4.3露天矿环境保护与生态修复4.3.1环境保护（1）粉尘防治：采用洒水、覆盖等措施，降低粉尘排放；（2）废水处理：对生产过程中产生的废水进行处理，实现达标排放；（3）噪声防治：采用隔声、吸声等措施，降低噪声污染；（4）固废处理：对剥离的岩土层进行合理堆放，避免占用耕地。4.3.2生态修复（1）土地复垦：对采煤结束后，对矿区土地进行复垦，恢复土地生产力；（2）植被恢复：在矿区范围内进行植被恢复，提高生态环境质量；（3）水土保持：采取措施防治水土流失，保护矿区生态环境。4.3.3环保监测与管理建立健全环保监测体系，对矿区环境质量进行实时监测，保证各项指标符合国家要求。同时加强环保管理，落实环保责任，提高环保意识。第5章矿井通风与排水5.1矿井通风系统5.1.1通风系统设计本节主要介绍矿井通风系统的设计原则、通风方式及通风网络的设计要求。矿井通风系统应根据矿井生产规模、煤层赋存条件、地质构造等因素进行合理设计，保证矿井内空气质量满足安全生产要求。5.1.2通风设备选型与布置本节阐述通风设备的选型原则、设备类型及布置要求。通风设备应具备高效、节能、低噪音等特点，且布置合理，以保证矿井通风系统的稳定运行。5.1.3通风系统运行与管理介绍矿井通风系统的运行原理、运行参数的监测与调整方法，以及通风系统的日常管理措施，保证通风系统运行安全、可靠。5.2矿井排水系统5.2.1排水系统设计本节主要介绍矿井排水系统的设计原则、排水方式及设备选型。矿井排水系统应考虑矿井涌水量、排水高度、排水距离等因素，保证矿井排水效果。5.2.2排水设备选型与布置阐述排水设备选型原则、设备类型及布置要求。排水设备应具备高效、节能、易维护等特点，并合理布置，以提高矿井排水效率。5.2.3排水系统运行与管理介绍矿井排水系统的运行原理、运行参数的监测与调整方法，以及排水系统的日常管理措施，保证矿井排水系统的安全、稳定运行。5.3矿井安全监测与监控系统5.3.1安全监测系统本节主要介绍矿井安全监测系统的组成、功能及监测参数。安全监测系统应包括矿井气体、粉尘、温度、湿度等监测设备，保证矿井内环境安全。5.3.2监控系统阐述矿井监控系统的功能、组成及布置。监控系统应具备数据采集、处理、传输等功能，实现对矿井生产过程的实时监控，提高矿井安全生产水平。5.3.3监测与监控系统运行与管理介绍矿井监测与监控系统的运行原理、运行维护方法，以及日常管理措施，保证监测与监控系统稳定、可靠地运行，为矿井安全生产提供有力保障。第6章煤炭洗选与加工6.1煤炭洗选工艺与设备6.1.1概述煤炭洗选是提高煤炭质量、满足用户需求的重要环节。通过对原煤进行洗选，可以降低灰分、硫分等有害杂质，提高煤炭的热值和利用率。本节主要介绍煤炭洗选的工艺流程及相关设备。6.1.2煤炭洗选工艺煤炭洗选工艺主要包括：筛分、破碎、洗选、脱水、干燥等环节。以下对各个工艺环节进行简要介绍。(1)筛分：通过振动筛对原煤进行分级，将原煤分为不同粒级的煤和矸石。(2)破碎：将大块煤破碎成较小粒度，便于洗选。(3)洗选：采用物理或化学方法，将原煤中的矸石和杂质分离，提高煤炭质量。(4)脱水：洗选后的煤炭含有一定水分，通过脱水设备降低水分，提高发热量。(5)干燥：对脱水后的煤炭进行干燥处理，以满足用户对煤炭水分的要求。6.1.3煤炭洗选设备煤炭洗选设备主要包括：振动筛、破碎机、洗选机、脱水设备、干燥设备等。(1)振动筛：用于筛分原煤，分为直线振动筛和圆振动筛。(2)破碎机：包括颚式破碎机、圆锥破碎机等，用于破碎大块煤。(3)洗选机：包括跳汰机、浮选机等，用于洗选煤炭。(4)脱水设备：包括真空过滤机、压滤机等，用于降低煤炭水分。(5)干燥设备：包括气流干燥机、回转干燥机等，用于干燥煤炭。6.2煤炭加工方法与设备6.2.1煤炭加工方法煤炭加工方法主要包括：物理加工、化学加工和生物加工。(1)物理加工：通过物理方法改变煤炭的物理性质，如筛分、破碎、洗选等。(2)化学加工：通过化学反应改变煤炭的化学性质，如气化、液化等。(3)生物加工：利用微生物对煤炭进行转化，如生物脱硫、生物转化等。6.2.2煤炭加工设备煤炭加工设备主要包括：物理加工设备、化学加工设备和生物加工设备。(1)物理加工设备：包括筛分设备、破碎设备、洗选设备等。(2)化学加工设备：包括气化炉、液化炉等。(3)生物加工设备：包括生物反应器、生物脱硫设备等。6.3煤炭洗选与加工过程中的环保措施6.3.1粉尘治理在煤炭洗选与加工过程中，采用湿式作业、密封输送、布袋除尘等措施，降低粉尘排放。6.3.2污水处理对洗选过程中产生的污水进行处理，实现闭路循环，减少对环境的污染。6.3.3废渣处理对洗选过程中产生的矸石、废渣等进行处理，可用于建筑材料、土地复垦等。6.3.4噪音治理采用隔音、减震等措施，降低煤炭洗选与加工过程中的噪音污染。6.3.5环保监测加强对煤炭洗选与加工过程中的环保监测，保证各项指标达到国家排放标准。第7章煤炭质量检测与评价7.1煤炭质量指标与标准煤炭质量指标是对煤炭品质进行定量描述的参数，主要包括工业分析指标、化学成分指标、物理功能指标及环境指标等。本节主要介绍我国煤炭质量标准中涉及的主要指标。7.1.1工业分析指标工业分析指标包括固定碳、挥发分、灰分和水分。这些指标反映了煤炭的基本物理化学性质。7.1.2化学成分指标化学成分指标主要包括碳、氢、氮、硫等元素含量。这些元素含量决定了煤炭的热值、燃烧特性及环境影响。7.1.3物理功能指标物理功能指标包括煤的密度、硬度、脆性、粘结性等，这些指标对煤炭的开采、加工和利用有重要影响。7.1.4环境指标环境指标主要包括硫分、磷分、氟分等，这些指标反映了煤炭燃烧对环境的影响程度。7.1.5煤炭质量标准我国煤炭质量标准主要包括《煤炭质量分级标准》、《煤炭产品分类及代码》等。这些标准对煤炭的质量指标进行了规定，为煤炭质量评价与分级提供了依据。7.2煤炭质量检测方法煤炭质量检测是保证煤炭质量符合标准要求的关键环节。本节主要介绍煤炭质量检测的常用方法。7.2.1工业分析检测方法工业分析检测方法包括干燥法、挥发分测定、灰分测定等。7.2.2化学成分检测方法化学成分检测方法主要包括元素分析仪、红外碳硫分析仪、原子吸收光谱仪等。7.2.3物理功能检测方法物理功能检测方法包括密度测定、硬度测定、粘结性测定等。7.2.4环境指标检测方法环境指标检测方法主要有硫分测定、磷分测定、氟分测定等。7.3煤炭质量评价与分级煤炭质量评价与分级是对煤炭质量进行综合评估，以便于合理利用煤炭资源，提高煤炭使用效率。7.3.1煤炭质量评价方法煤炭质量评价方法主要包括指数评价法、模糊综合评价法、层次分析法等。7.3.2煤炭质量分级根据煤炭质量评价结果，将煤炭分为不同等级，如优质煤、一级煤、二级煤等。煤炭质量分级有助于合理配置煤炭资源，提高煤炭利用效率。7.3.3煤炭质量检测与评价报告煤炭质量检测与评价报告应包括煤炭样品信息、检测方法、检测结果、评价与分级结果等内容，为煤炭的开采、加工和利用提供科学依据。第8章煤炭储存与运输8.1煤炭储存设施与要求8.1.1储存设施煤炭储存设施主要包括露天堆场、封闭仓库、筒仓等。各类储存设施应根据煤炭的种类、数量、储存期限及当地气候条件合理选用。8.1.2储存要求（1）煤炭储存场地应平整、坚实、排水良好，避免因雨水浸泡导致煤炭质量下降。（2）储存设施应满足煤炭的防火、防爆、防尘、防污染等要求。（3）煤炭堆放应遵循“先进先出”的原则，保证煤炭质量。（4）储存期间应定期检查煤炭的质量、温度、湿度等，发觉问题及时处理。8.2煤炭装卸与运输设备8.2.1装卸设备煤炭装卸设备主要包括斗轮机、抓斗、装载机、皮带输送机等。设备选型应根据煤炭品种、装卸能力、作业环境等因素综合考虑。8.2.2运输设备煤炭运输设备主要包括铁路、公路、水路及管道运输设备。应根据运输距离、运输量、成本等因素选择合适的运输方式。8.2.3设备要求（1）装卸与运输设备应具备较高的可靠性、安全性和环保性。（2）设备操作应简便，维修方便，降低故障率。（3）运输设备应满足煤炭运输过程中防火、防爆、防尘等要求。8.3煤炭物流管理8.3.1物流计划根据煤炭生产计划、销售合同及客户需求，编制煤炭物流计划，包括运输方式、路线、时间等。8.3.2物流调度合理调配运输资源，保证煤炭按时、保质、保量送达目的地。8.3.3物流监控通过物流信息系统对煤炭运输过程进行实时监控，保证物流安全、高效。8.3.4质量管理加强对煤炭质量的管理，保证煤炭在储存、装卸、运输过程中质量稳定。8.3.5成本控制优化物流流程，降低运输成本，提高煤炭企业的经济效益。8.3.6环保与安全加强煤炭物流过程中的环保与安全管理，防止火灾、爆炸、污染等的发生。第9章煤炭利用与转化9.1煤炭燃烧与发电9.1.1煤炭燃烧原理煤炭燃烧是煤炭利用的最基本形式，其过程涉及化学反应、热量传递和质量传递。本章首先介绍煤炭燃烧的基本原理，包括燃烧反应动力学、热解、气化、燃烧等过程。9.1.2煤炭发电技术煤炭发电是当前我国能源结构中最重要的发电方式。本节将阐述煤粉炉、循环流化床等煤炭发电技术的原理、设备及其运行优化。9.1.3燃煤发电环保措施环保要求的不断提高，燃煤发电厂的污染物排放控制成为关键问题。本节将介绍脱硫、脱硝、除尘等主要环保措施及其在我国的应用情况。9.2煤化工产品制备9.2.1煤化工概述煤化工是以煤炭为原料进行化学加工的过程，可获得多种化工产品。本节将简要介绍煤化工的分类、发展历程及我国煤化工产业的现状。9.2.2煤气化技术煤气化是煤化工的关键环节，本节将